#65 - Zweipunktregelung-Temperaturmessung - Backofen - Logger - Auswertung Messergebnisse- Eiswasser

[@sunrunneri9001]

Der Moment wenn ein KZbinr Regelungstechnik besser erklärt als der Regelungstechnikprofessor. Daumen hoch

[@derelektrotechniker]

Ich finde ja (so ticke ich selbst), das man Themen konkret bezogen auf ein praktisches Beispiel, sehr viel besser verstehen kann.

[@fabiandux8234]

Kleine Ergänzung zu Phase 4: Du hast durch das Eiswasser einen Temperatur-Gradienten (Ortsabhängig) in dein System eingebracht. Die Temperatur fällt also vom Ofen-Sensor zu deiner Eiswasser-Schale ab. Wenn du dazwischen misst (so habe ich dich zumindest verstanden), dann misst du innerhalb des Gradienten. Hättest du deine Messung an der selben Stelle durchgeführt wie der Ofen es tut, hättest du ein Messergebnis gehabt, dass wieder um 200°C pendelt. Die Temperatur verhält sich analog zu einem Spannungsteiler, wo die Spannung "im" Spannungsteiler nicht dieselbe ist, wie an dessen Spannungsversorgung. In der Analogie entspricht das Eiswasser einer Reduktion des "unteren" Widerstandes, wodurch sich deine Differenz erklären dürfte. Umluft dürfte dieses Phänomen allerdings reduzieren. Danke allerdings für das interessante und aufschlussreiche Video. Gutes Frühstücksfernsehen :) Weiter so! PS: Mein faules Studentenhirn hätte nen Photowiderstand vor die Lampe geklebt, statt die ganze Zeit daneben zu sitzen xD

[@m.s.8112]

Das wollte ich gerade sinngemäß auch so schreiben, aber du hast es schon vorweggenommen.

[@MoreThanChris]

dachte das Selbe, jenachdem wo die Schüssel stand und wo das externe Thermometer war kann es ja auch durch die Luftfeuchtigkeit die hinzugefügt wurde Messdifferenzen geben. Oder gar durch Verdunstungskälte....

[@sschmachtel8963]

Wie schon gesagt, singemäss: Interessant wäre natürlich vor allem... ob a) die gemessene Temperatur von der Sensorplatzierung abhängt. Wenn das so ist, dann hilft auch kein neuerer Ofen, denn dann ist der Ofen da einfach kälter als am Themostat. Wenn der Heizer näher am Thermostat ist als am Eiswasser, dann wird der vielleicht schneller warm als die Stelle wo der Sensor ist, der zusätzlich noch stark gekühlt wird b) Unterschied bei Eiswasser zwischen Umluft und keine Umluft. Eine sehr gute Frage übrigens, ob es tatsächlich Öfen gibt mit PID Steuerung. Ist ja eigentlich kein Ding. Nur muss man aber auch die Heizrate stufenlos einstellen können. Und eigentlich mit all diesem Schnickschnack hastenichtgesehen, müsste es doch möglich sein das alles in dem tollen Microprozessor auszurechnen. Irgendwelche Powertransistoren, Triacs o.ä. sind halt teuer, und wahrscheinlich auch um Einiges teurer als so ein Microprozessor für 1 Euro oder 50 Cent. Allerding wenn es sie dann gibt, dann könnte man auch mit PWM die Leistung regeln. PID müsste man dann aber auch einstellen etc. Eventuell wird auch nur PWM verwendet und nicht unbedingt PID. Das doofe ist natürlich es muss funktionieren. Und wenn da dann jemand den Vogel abschiesst und Eiswasser reinstellt.... ich möchte mir gar nicht ausmalen was alles schief gehen könnte Ich würde aber tippen da bräuchte man schon ziemlich spezielle Öfen. "Scheiss Ofen funktioniert nicht". heh Denn es kann schon sein, dass wenn man Umluft verwendet, dass jedwegiges "Problem" sich in Luft auflöst. Und warum nicht das Geld sparen, bzw. auch das Geld für eine bessere Regelung sparen. Undalle diese Leute in der Hotline die dann da anrufen und sich beschweren, weil sie Ente 10 kg tiefgekühlt reinpacken und dann die nach 3h nicht gar ist (oder wie lange das auch immer dauern sollte) :-D Aber auch: Macht ja nicht jeder Eiswasser in seinen Ofen. Bzw. ne massive Ente rein ohne Umluft einzuschalten. Allerdings, ich glaube auch, dass man selbst bei Umluft das System evtl. in die Knie zwingen könnte wenn man so viel Eiswasser darein macht, dass die Kühlleistung (wesentlich) grösser als die Heizleistung ist. Uuuh ich will spielen :-D. Erste Regel unseres Profs: Es gibt nix was man nicht kaputt kriegt (Materialwissenschaft bzw. Materialprüfung) Denn, so ganz generell hilft das natürlich alles gar nichts, wenn der Thermostatsensor vom Backofen wesentlich näher am Heizer als am Eis ist und die Durschmischung nicht gut genug ist. Eiswasser entfernt schon echt exrem wieviel Wärme. Da fängt wahrscheinlich sogar das Wasser an sich zu bewegen, durch den Temperaturgradienten. Eigentlich verrückt, denn wer will schon gleichzeitg seinen Ofen kühlen und heizen :-D. Langer Text mit Wiederholungen. Naja ...

[@derelektrotechniker]

👍 Tatsächlich weiß ich nicht mehr, wo genau der Fühler platziert war 🤷🏻‍♂️

[@florianmobi2651]

Glück gehabt, es hat schon jemand geschrieben.

[@Phoen1xHeart]

Schöner Beitrag :D hatte das Thema in der lezten Arbeit so ein beispiel zu sehen ist trotzdem nochmal cool zu sehen!

[@karlbesser1696]

Das Systemverhalten mit Metall schüssel, Wasser und Eis ist ziemlich schwierig vorherzusagen, denn da spielt die Strahlungswärme, Konvektion, Schmelzwärme des Eises und schließlich die Verdampfungswärme des Wassers eine Rolle.

[@guntherbrau9280]

Mein Vorschlag für ein weiteren _interessanten_ Versuch (Grundlagen der Elektrotechnik/Messtechnik/Thermodynamik; aus Grundstudium Fachhochschule - Elektrotechnik): "Bestimmen Sie experimentell den Wirkungsgrad eines handelsüblichen Wasserkochers (Haushaltsgerät)". Spezifische Wärmekapazität von Wasser (flüssig): _c_ = 4,183 kJ/kg/K Formel: _Q_ = _m_ _c_ dT

[@derelektrotechniker]

Hört sich gut an 👍

[@christophbohn]

Zum Thema Strom loggen, ich habe bei meinem AEG Backofen festgestellt, daß der beim Vor- und nachheizen in 2 Stufen heizt. Anscheinend schaltet er Ober- und Unterhitze getrennt zu und ab. Zumindest ist die Leistungsaufnahme unterschiedlich

[@derelektrotechniker]

Interessant- werde mal einen Logger installieren und in der Küche rumspielen - allerdings werd ich mit Wandlern messen müssen - ist halt bisschen Aufwand dahinter...

[@wultna]

Die Erklärung für das von dir beobachtete Phänomen und weshalb es gut und richtig ist, dass der Ofen hier nicht massiv nachregelt: Ein Ofen führt dem Gargut einen Großteil der zum Garen benötigten Energie in Form von Wärmestrahlung von den Ofenwänden aus zu. Wenn du jetzt eine große Metallschüssel mit kaltem Wasser in den Ofen stellst dann schattest du einen nicht unerheblichen Teil dieser Wärmestrahlung von deinem Messkopf ab, weshalb dieser eine geringere Temperatur anzeigt. Die vom Ofen insgesamt abgestrahlte und vom Gargut (in deinem Fall die Schüssel) aufgenommene Wärmemenge bleibt dabei jedoch konstant - was auch gut so ist: würde der Ofen bei innerer Abschattung massiv "aufdrehen" dann würde dir das Gargut anbrennen. Es ist im Gegenteil sogar davon auszugehen dass bei der Entwicklung ein nicht unerheblicher Aufwand betrieben werden musste um solche Störeinflüsse am Detektor auszugleichen. Reglerentwicklung ist eine der komplexesten und tückischsten Angelegenheiten überhaupt - wenn du eine marktreif entwickelten Regler vor dir hast dann musst du immer davon ausgehen dass hier hunderte wenn nicht tausende von Mannstunden an Entwicklungsarbeit drinstecken um selbst einfachst wirkende Regler marktreif zu bekommen. Auch interessant: Thermodynamisch gesehen hast du mit dem System mit der Schüssel kalten Wassers übrigens mitnichten Wärme entzogen (der Phasenübergang beim Schmelzen der Eiswürfel soll hier mal unberücksichtigt bleiben). Du hast aber mit dem kalten Wasser auch nicht so besonders viel dazu gegeben, weshalb die Regelung hier weitesgehend gleich agiert. Der Regler agiert auch deshalb so weil es beim Garen gar nicht auf die Wärmemenge sondern auf deren erste Ableitung nach t (also den Wärmefluss) ankommt. Der Temperaturregler im Ofen versucht also den Wärmefluss statt der Wärmemenge konstant zu halten. Etwas ganz anderes wäre es übrigens wenn das Wasser zu einem späteren Zeitpunkt in der Schüssel zum Verdampfen beginnt - hier wird dem System durch den Phasenübergang sehr wohl eine erhebliche Energiemenge entzogen und du kannst mit Sicherheit beobachten wie der Ofen nun plötzlich beginnt deutlich längere Heizpulse zu geben.

[@Dani948]

Ich könnte mir vorstellen, dass der Regler mit dem Eiswasser genau dasselbe getan hat, was er vorher auch getan hat. Ich vermute hier ist entscheidend wo der Regler die Temperatur misst - du hast natürlich mit dem Almemo in der Backraum-Mitte die Temperatur gemessen, also die Luft im Backraum ziemlich nahe über der Eisschüssel. Der Regler des Ofens wird allerdings irgendwo in Gehäusenähe verbaut sein und somit vielleicht nicht direkt die Luft-Temperatur im Backraum messen, sondern eher die Strahlungswärme des Gehäuses. Damit konnte der Regler gar nicht "sehen", dass eine Eisschüssel im Ofen steht, da er vom wärmeren Gehäuse angestrahlt wurde. Ich glaube daher, dass du in einem modernen Backofen eine relativ ähnliche Situation vorfinden wirst, solange dieser nicht genau dort misst, wo du auch gemessen hast nämlich mitten im Backrum. Interessant wäre ein 2. Temperaturfühler als Vergleich gewesen, genau an der Stelle, wo der Ofeninterne Messfühler verbaut ist...

[@derelektrotechniker]

Könnte man ja tatsächlich mal machen 😊

[@foxmoulder2430]

Ich habe ein Miele H818 de luxe Herd. Altes Teil, und hoher Strombedarf. Aber Kochen und Backen Freude Pur! Der bringt den 10qmm Null in der Verteilung zum Schwitzen

[@stpcmt8783]

Ist ein einfacher P-Regler (Proportional Regler). Die haben die grundsätzliche Eigenschaft, dass sie nicht stationär genau sind. Es fehlt ein I-Anteil (Integral-Anteil). Dann würde der die Differenz ausgleichen. Aber gut erklärt.

[@jensschroder8214]

Nun stellen wie uns vor, wir haben eine PV die in der Mittagssonne konstand Energie zur Verfügung stellt. Mann könnte denken bei einen so großen Verbraucher wie einen Backofen würde die vorhandene Energie genutzt. Aber jedesmal wenn der Backofen heiß ist schaltet der ab und läuft in die Einspeißung. Bei einen Ferrais-Zähler wird das noch verrechnet, bei digitalen Zählern wird Verbauch und Einspeisung getrennt berechnet. Dazu kommt das für den Verbrauch ein vielfaches der Einspeisung gezahlt wird

[@jgoep2310]

Ist das ein Problem, wenn sich während des Versuchs zufällig ein Broiler im Backraum befindet? ;-)

[@derelektrotechniker]

Ja das ist definitiv ein Problem- weil es extrem ablenken würde 😁👍

[@5885ronny]

Hallo 🤗

[@ohmslaw4961]

:D

[@Steinemeisterei]

Ofen für Pizza vorheizen = 10 min warten 🤣

[@sschmachtel8963]

Oder direkt am KawummWechselrichter einen fetten fetten Widerstand anschliessen, der glüht. Dann wird die Pizza direkt gebraten. Dann nur noch den Wechselrichter dazu überreden auf maximale Temperatur zu optimieren, ein Fliessband und schon ist die PowerPizzeria fertig. :-D

[@sschmachtel8963]

Vielleicht mal wieder direkt an Mittelspannung anschliessen und der Lichtbogen macht dann so ein Instant Pizzafertig. Bräuchte man wohl ein ziemlich schnelles Fliessband :-D. Aber hei alles aus erneuerbarer Energie

[@sschmachtel8963]

Lichtbogenofen. Soweit ich weiss gibt es die Tatsächlich :-D